• 제목/요약/키워드: Two-Stage Power Amplifier

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효율 개선을 위해 캐스코드 구동 증폭단을 활용한 바이패스 구조의 2.4-GHz CMOS 전력 증폭기 (A 2.4-GHz CMOS Power Amplifier with a Bypass Structure Using Cascode Driver Stage to Improve Efficiency)

  • 장요셉;유진호;이미림;박창근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권8호
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    • pp.966-974
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    • 2019
  • 본 연구에서는 저전력 영역에서의 효율을 개선하기 위해 바이패스 구조를 갖춘 2.4GHz CMOS 전력 증폭기를 제안한다. 바이패스 구조를 설계하기 위해, 구동 증폭단의 공통 게이트 트랜지스터를 두 개로 분할하였다. 공통 게이트 트랜지스터 중 하나는 고출력 전력 모드를 위한 전력단을 구동하도록 설계된다. 다른 공통 게이트 트랜지스터는 저출력 전력 모드를 위해 전력단을 바이 패스하도록 설계하였다. 측정 된 최대 출력은 20.35 dBm이며 효율은 12.10 %이다. 11.52 dBm의 측정 된 출력에서 효율은 전력증폭단을 바이 패스함으로써 1.90 %에서 7.00 %로 향상됨을 확인하였다. 측정 결과를 바탕으로 제안 된 바이 패스 구조의 타당성을 성공적으로 검증 하였다.

2.4GHz ISM 밴드용 고주파 CMOS 전력 증폭기 설계 (Design of RF CMOS Power Amplifier for 2.4GHz ISM Band)

  • 황영승;조연수;정웅
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.113-117
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    • 2003
  • This paper describes the design and the simulation results of the RF CMOS Class-E Power Amplifier for a 2.4GHz ISM band. This circuit is composed two connected amplifiers. where Class F amplifier drives Class E amplifier. The proposed circuit can reduce the total power dissipation of the driving stage and can work with higher efficiency. The power amplifier has been implemented in a standard $0.25{\mu}m$ CMOS technology and is shown to deliver 100mW output power to load with 41% power added efficiency(PAE) from a 2.5V supply.

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2.4GHz 100mW급 고주파 CMOS 전력 증폭기 설계 (Design of 100mW RF CMOS Power Amplifier for 2.4GHz)

  • 황영승;채용두;오범석;조연수;정웅
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 통신소사이어티 추계학술대회논문집
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    • pp.335-339
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    • 2003
  • This Paper describes the design and the simulation results of the RF CMOS Class-E Power Amplifier for a 2.4GHz ISM band. This circuit is composed two connected amplifiers. where Class F amplifier drives Class E amplifier. The proposed circuit can reduce the total power dissipation of the driving stage and can work with higher efficiency. The power amplifier has been implemented in a standard 0.25$\mu\textrm{m}$ CMOS technology and is shown to deliver 100mW output Power to load with 41% power added efficiency(PAE) from a 2.5V supply.

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High-Gain Wideband CMOS Low Noise Amplifier with Two-Stage Cascode and Simplified Chebyshev Filter

  • Kim, Sung-Soo;Lee, Young-Sop;Yun, Tae-Yeoul
    • ETRI Journal
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    • 제29권5호
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    • pp.670-672
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    • 2007
  • An ultra-wideband low-noise amplifier is proposed with operation up to 8.2 GHz. The amplifier is fabricated with a 0.18-${\mu}m$ CMOS process and adopts a two-stage cascode architecture and a simplified Chebyshev filter for high gain, wide band, input-impedance matching, and low noise. The gain of 19.2 dB and minimum noise figure of 3.3 dB are measured over 3.4 to 8.2 GHz while consuming 17.3 mW of power. The Proposed UWB LNA achieves a measured power-gain bandwidth product of 399.4 GHz.

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고출력 색소 레이저의 다단 증폭 시스템의 최적설계에 관한 수치해석 (A Numerical Analysis for Optimum Design of Multi-Stage Amplifier System of High Power Dye Laser)

  • 고도경
    • 한국광학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.281-288
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    • 1993
  • 고출력 Rhodamine 6G 색소 레이저의 다단 증폭 시스템의 출력 특성 및 최적조건을 수치해석을 통하여 조사하였다. 율 방정식과 전송 방정식에서 펌프광의 에너지가 주어진 경우에 레이저 광의 직경, 색소셀의 크기, 색소의 농도, 증폭단의 갯수 및 각 증폭단의 펌프 에너지의 비율 등을 변수로 하였다. 그 결과 펌프에너지가 25mJ이고 색소 레이저의 입력에너지가 0.01mJ일 때, 2단 증폭 시스템의 최적조건에서 출력 에너지 10mJ과 변환 효율 40%를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

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A Compact C-Band 50 W AlGaN/GaN High-Power MMIC Amplifier for Radar Applications

  • Jeong, Jin-Cheol;Jang, Dong-Pil;Han, Byoung-Gon;Yom, In-Bok
    • ETRI Journal
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    • 제36권3호
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    • pp.498-501
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    • 2014
  • A C-band 50 W high-power microwave monolithic integrated circuit amplifier for use in a phased-array radar system was designed and fabricated using commercial $0.25{\mu}m$ AlGaN/GaN technology. This two-stage amplifier can achieve a saturated output power of 50 W with higher than 35% power-added efficiency and 22 dB small-signal gain over a frequency range of 5.5 GHz to 6.2 GHz. With a compact $14.82mm^2$ chip area, an output power density of $3.2W/mm^2$ is demonstrated.

Ka 대역 광대역 MMIC 전력증폭기 (PHEMT MMIC Broad-Band Power Amplifier for LMDS)

  • 백경식;김영기;맹성재;이진희;박철순
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.177-180
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    • 1999
  • A two-stage monolithic microwave integrated circuits (MMIC) broad-band power amplifier with AlGaAs/InGaAs/GaAs pseudomorphic high electron mobility transistor (PHEMT) has been developed for the up-link and down-link applications for local multipoint distribution systems (LMDS) in the frequency range of 24~28㎓. The amplifier has a small signal gain of 18.6㏈ at 24.5㎓ and 16.7㏈ at 27.1㎓. It achieved output powers of 19.8㏈m with PAE of 19.8% at 24.5㎓ and 18.8㏈m at 27.1㎓.

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적응형 바이어스 조절 회로를 사용한 무선에너지 전송용 고효율 전력증폭기 (High PAE Power Amplifier Using Adaptive Bias Control Circuit for Wireless Power Transmission)

  • 황현욱;서철헌
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권10호
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    • pp.43-46
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    • 2012
  • 본 논문에서는 구동 증폭기와 Class-E 전력증폭기를 결합하여 높은 효율의 고이득 이단 전력증폭기를 구현하였다. 고효율 이단 Class-E 전력증폭기의 입력 단에 적응형 바이어스 조절 회로를 적용하여 낮은 입력 전력의 전력효율을 개선하였다. 최대출력인 40 dBm에서 고정 바이어스 전력증폭기와 적응형 바이어스 증폭기 둘 다 약 76 %의 효율을 갖는다. 하지만 적응형 바이어스 조절 회로가 적용된 전력증폭기의 입력전력 6dBm 인가했을 때 효율은 약 70 %이고 고정된 바이어스 입력시에 효율은 약 50 %이다. 바이어스 조절을 통해 낮은 입력에서 높은 효율을 갖는 회로를 설계하였다.

질화갈륨 소자를 이용한 DPD용 고집적 팔렛트형 고출력증폭기 모듈 설계 (Design of a Highly Integrated Palette-type High Power Amplifier Module Using GaN Devices for DPD Application)

  • 오성민;임종식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.2241-2248
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    • 2011
  • 본 논문에서는 고출력 및 고효율 특성을 지니는 질화갈륨(gallium nitride, GaN) 고출력 트랜지스터 소자를 이용하여 WiMAX 및 LTE(long term evolution) 시스템에 사용 가능한 60watt급 고출력증폭기 모듈을 팔렛트(palette) 타입으로 개발한 결과에 대하여 기술한다. 높은 이득을 얻기 위한 라인업(lineup) 구성을 위해 저전력이면서 고이득을 지니는 전치증폭단, 8watt급의 GaN 구동증폭단, 그리고 30watt급 GaN 소자 2개를 도허티(doherty) 구조로 구성한 60watt 고출력증폭단을 사용하였으며, 이로부터 2.5~2.68GHz에서 61.4dB의 이득과 ${\pm}$0.075dB의 우수한 이득 평탄도를 얻었다. 특히 구동단과 고출력증폭단은 고효율 및 고출력 특성의 GaN 소자를 사용하였고, 또한 추가적인 효율 개선을 위해 도허티 구조를 적용함으로써 보다 높은 효율을 가지도록 하였다. 현재 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 WiMAX 신호를 사용하여 제작된 팔렛트 타입의 증폭기 모듈의 성능을 측정하였는데, RRH(remote radio head) 타입으로 구성된 사용 예에서 WiMAX 변조 신호 10watt 출력 기준으로 약 37~38%의 효율을 나타내었다. 제작된 증폭기 모듈을 디지털 전치왜곡기(digital predistorter, DPD)와 연동하여 시험한 결과 WiMAX 변조 신호 10watt 출력에서 ACLR은 46dBc 이상의 특성을 지닌다.

A Power-Efficient CMOS Adaptive Biasing Operational Transconductance Amplifier

  • Torfifard, Jafar;A'ain, Abu Khari Bin
    • ETRI Journal
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    • 제35권2호
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    • pp.226-233
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    • 2013
  • This paper presents a two-stage power-efficient class-AB operational transconductance amplifier (OTA) based on an adaptive biasing circuit suited to low-power dissipation and low-voltage operation. The OTA shows significant improvements in driving capability and power dissipation owing to the novel adaptive biasing circuit. The OTA dissipates only $0.4{\mu}W$ from a supply voltage of ${\pm}0.6V$ and exhibits excellent high driving, which results in a slew rate improvement of more than 250 times that of the conventional class-AB amplifier. The design is fabricated using $0.18-{\mu}m$ CMOS technology.